《字符串连接你用+还是用StringBuilder》续-白红宇

前言

前面的一篇文章《》，有朋友找我反馈了一些问题，其中一位朋友说JDK10下生成的字节码跟文章中并不一样，这里继续看下是什么情况。

问题描述

如下图，按照《》的代码在 javap 后发现它并没有创建 StringBuilder 类和一些相应的操作，与文章的描述的并不符合，使用的JDK版本为JDK10。

问题原因

JDK9及以后的编译器已经改成用动态指令执行字节码了，具体的调用实现在 java.lang.invoke.StringConcatFactory 类中，也就是说指令没有生成到class文件中保存起来，而是运行时生成。具体实现如下，有六种策略，前五种还是用StringBuilder实现。

JDK9前后

对于下面简单的例子，JDK8及之前和JDK9及之后编译的字节码有什么差别

public class TestString2 {	public static void main(String[] args) {		String s = "www";		for (int i = 0; i < 10; i++)			s += i;	}}复制代码

JDK8及之前，

public class com.seaboat.string.TestString2 {  public com.seaboat.string.TestString2();    Code:       0: aload_0       1: invokespecial #8                  // Method java/lang/Object."
    
     ":()V       4: return  public static void main(java.lang.String[]);    Code:       0: ldc           #16                 // String www       2: astore_1       3: iconst_0       4: istore_2       5: goto          30       8: new           #18                 // class java/lang/StringBuilder      11: dup      12: aload_1      13: invokestatic  #20                 // Method java/lang/String.valueOf:(Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/String;      16: invokespecial #26                 // Method java/lang/StringBuilder."
     
      ":(Ljava/lang/String;)V      19: iload_2      20: invokevirtual #29                 // Method java/lang/StringBuilder.append:(I)Ljava/lang/StringBuilder;      23: invokevirtual #33                 // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;      26: astore_1      27: iinc          2, 1      30: iload_2      31: bipush        10      33: if_icmplt     8      36: return}复制代码

JDK9及之后，

public class com.seaboat.string.TestString2 {  public com.seaboat.string.TestString2();    Code:       0: aload_0       1: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."
    
     ":()V       4: return  public static void main(java.lang.String[]);    Code:       0: ldc           #2                  // String www       2: astore_1       3: iconst_0       4: istore_2       5: iload_2       6: bipush        10       8: if_icmpge     25      11: aload_1      12: iload_2      13: invokedynamic #3,  0              // InvokeDynamic #0:makeConcatWithConstants:(Ljava/lang/String;I)Ljava/lang/String;      18: astore_1      19: iinc          2, 1      22: goto          5      25: return}复制代码

InvokeDynamic

可以看到JDK9之后生成的字节码是比较简洁的，只有一个 InvokeDynamic 指令，编译器会给该类字节码增加 invokedynamic 指令相关内容，包括方法句柄、引导方法、调用点、方法类型等等。它会调用 java.lang.invoke.StringConcatFactory 类中的makeConcatWithConstants方法，它有六种策略来处理字符串。如下代码所示，有默认的策略，也可以通过java.lang.invoke.stringConcat启动参数来修改策略。

private static final Strategy DEFAULT_STRATEGY = Strategy.MH_INLINE_SIZED_EXACT;static {        STRATEGY = DEFAULT_STRATEGY;        Properties props = GetPropertyAction.privilegedGetProperties();        final String strategy =                props.getProperty("java.lang.invoke.stringConcat");        CACHE_ENABLE = Boolean.parseBoolean(                props.getProperty("java.lang.invoke.stringConcat.cache"));        DEBUG = Boolean.parseBoolean(                props.getProperty("java.lang.invoke.stringConcat.debug"));        final String dumpPath =                props.getProperty("java.lang.invoke.stringConcat.dumpClasses");        STRATEGY = (strategy == null) ? DEFAULT_STRATEGY : Strategy.valueOf(strategy);        CACHE = CACHE_ENABLE ? new ConcurrentHashMap<>() : null;        DUMPER = (dumpPath == null) ? null : ProxyClassesDumper.getInstance(dumpPath);    }复制代码

private enum Strategy {        BC_SB,        BC_SB_SIZED,        BC_SB_SIZED_EXACT,        MH_SB_SIZED,        MH_SB_SIZED_EXACT,        MH_INLINE_SIZED_EXACT    }复制代码

有六种策略，前五种还是用StringBuilder实现，而默认的策略MH_INLINE_SIZED_EXACT，这种策略下是直接使用字节数组来操作，并且字节数组长度预先计算好，可以减少字符串复制操作。实现的核心是通过 MethodHandle 来实现 runtime，具体实现逻辑在MethodHandleInlineCopyStrategy.generate方法中。

private static MethodHandle generate(Lookup lookup, String className, MethodType mt, Recipe recipe) throws StringConcatException {        try {            switch (STRATEGY) {                case BC_SB:                    return BytecodeStringBuilderStrategy.generate(lookup, className, mt, recipe, Mode.DEFAULT);                case BC_SB_SIZED:                    return BytecodeStringBuilderStrategy.generate(lookup, className, mt, recipe, Mode.SIZED);                case BC_SB_SIZED_EXACT:                    return BytecodeStringBuilderStrategy.generate(lookup, className, mt, recipe, Mode.SIZED_EXACT);                case MH_SB_SIZED:                    return MethodHandleStringBuilderStrategy.generate(mt, recipe, Mode.SIZED);                case MH_SB_SIZED_EXACT:                    return MethodHandleStringBuilderStrategy.generate(mt, recipe, Mode.SIZED_EXACT);                case MH_INLINE_SIZED_EXACT:                    return MethodHandleInlineCopyStrategy.generate(mt, recipe);                default:                    throw new StringConcatException("Concatenation strategy " + STRATEGY + " is not implemented");            }        } catch (Error | StringConcatException e) {            throw e;        } catch (Throwable t) {            throw new StringConcatException("Generator failed", t);        }    }复制代码

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